LP2954/LP2954A 5V可调微功耗低压差 调节器
日期：2020-6-28一般说明
LP2954是一个5V微功率电压调节器低静态电流（在1毫安负载下通常为90微安）和低压差（在轻负载和在250毫安负载电流下为470毫伏）。静态电流仅在下降时略微增加（典型120微安），延长电池寿命。具有固定5V输出的LP2954在三个导线至-220和至-263封装。可调的LP2954采用8引线表面安装，外形小巧包裹。可调版本还提供了一个电阻网络工作，可以引脚捆绑设置为5V的输出。提供反向电池保护。紧线和负载调节（典型值为0.04%），以及极低的输出温度系数使得LP2954非常适合用作低功率电压参考。在两种室温下都能保证输出精度在整个工作温度范围内。
特征
5V输出1.2%超温（A级）
可调1.23至29V输出电压（LP2954Im-ic/" title="LP2954IM">LP2954IM和LP2954AIm-ic/" title="LP2954AIM">LP2954AIM）
保证250毫安输出电流
极低的静态电流
低压差
反向电池保护
极紧的线路和负载调节
极低温系数
电流和热限制
针兼容LM2940和LM340（5V版本仅限）
可调版本添加错误标志以警告输出下降逻辑控制的关机
应用
高效线性调节器
低压差电池供电调节器
绝对最大额定值（注1）
工作结温度
范围
储存温度范围为-65℃～+150℃
铅温（焊接，5秒）260摄氏度
功耗（注2）内部限制
输入电源电压-20V至+30V
静电放电额定值2千伏
电气特性
标准字体的限制条件是TJ=25摄氏度，粗体字体适用于-40摄氏度到+125摄氏度的温度范围。限制通过使用标准统计质量控制（SQC）方法的生产测试或相关技术来保证。Un 除非另有说明：VIN=6V，IL=1毫安，CL=2.2μF。
电气特性（续）
标准字体的限制条件是TJ=25摄氏度，粗体字体适用于-40摄氏度到+125摄氏度的温度范围。限制通过使用标准统计质量控制（SQC）方法的生产测试或相关技术来保证。Un 除非另有说明：VIN=6V，IL=1毫安，CL=2.2μF。
注1：绝对最大额定值表示可能对部件造成损坏的极限。当设备在额定工作条件外运行时，电气规范不适用。
注2：最大允许功耗是最大结温TJ（MAX）、结对环境热阻θJ-a的函数，环境温度，TA。在任何环境温度下，最大允许功耗的计算方法如下：
超过最大允许功耗将导致模具温度过高，调节器将进入热关机状态。与周围环境的交界处TO-220（不带散热器）的热阻为60°C/W，TO-263为73°C/W，SO-8为160°C/W。如果使用TO-263封装，则可通过增加与封装热连接的P.C.板铜面积来降低热电阻：使用0.5平方英寸的铜面积，θJA为50°C/W
1平方英寸的铜面积，θJA为37°C/W；1.6或更多平方英寸的铜面积，θJA为32°C/W。连接到外壳的热阻为3°C/W。如果使用外部散热器，则有效结对环境热阻是结对外壳电阻（3°C/W）、所选散热器的指定热阻和散热器与LP2954之间接口的热阻之和。列出了与TO-220一起使用的接口材料的一些典型值
电气特性（续）
注3：输出电压温度系数定义为最坏情况下的电压变化除以总温度范围。
注4：使用低占空比脉冲测试在恒定结温下测量调节。部件在负载中分别进行负载调节试验范围：0.1毫安–1毫安和1毫安–250毫安。热调节规范涵盖了由于加热效应引起的输出电压变化。
注5：漏失电压定义为输入输出差分，在该输入输出差分下，输出电压下降100毫伏，低于用1伏差分测量的值。
注6：接地引脚电流是调节器静态电流。从电源引出的总电流是负载电流加上接地引脚电流的总和。
注7：热调节是指施加功率耗散变化后T时输出电压的变化，不包括负载或线路调节影响。规格适用于在车辆识别号=20V（3W脉冲）下T=10毫秒的200毫安负载脉冲。
注8：在双电源系统中使用时，当调节器负载返回到负电源时，输出电压必须被二极管固定在地上。
注9：将0.1μF电容器从输出端连接到反馈引脚。
注10:VREF≤VOUT≤（VIN−1V），2.3V≤VIN≤30V，100μA≤IL≤250mA。
注11：进行两个单独的测试，一个测试范围为车辆识别号=2.5V至VO（标称值）+1V，另一个测试范围为车辆识别号=2.5V至VO（标称值）+1V至30V。
注12:VSHUTDOWN≤1.1V，VOUT=VO（标称）。
注13：比较器阈值用反馈端的电压差表示，该电压差低于在VIN=VO（NOM）+1V。用输出电压变化来表示这些阈值，乘以误差放大器增益，即VOUT/VREF=（R1+R2）/R2。
注14：人体模型，200pF通过1.5kΩ放电。
典型性能特征
程序提示
外部电容器
在输出引脚和接地之间需要一个2.2μF（或更大）的电容器，以确保稳定性（参见图1）。没有这个电容器，零件可能会振荡。大多数类型的钽或铝电解质将在这里工作。胶片类型会有用，但更贵。许多铝电解槽都含有在-30℃下冻结的电解质，这就要求在-25℃以下使用固体钽电容器的参数是大约5Ω或更小的ESR以及高于500 kHz的谐振频率（随着温度的降低，ESR可能会增加20或30倍从25摄氏度到-30摄氏度）。这个电容器的值可以无限制地增加。当输出电流值较低时稳定需要输出电容。电容器可以当电流低于10毫安或0.22华氏度时，降低至0.68华氏度对于低于1毫安的电流。从输入引脚到如果输入端和交流滤波电容器之间的导线超过10英寸，或者如果使用了蓄电池输入端，则接地。对电压低于5V的输出进行编程运行错误低增益放大器需要更多的输出电容为了稳定。在3.3V输出时，至少需要4.7μF。在1.23V输出和250毫安输出的最坏情况下负载电流，应使用6.8μF（或更大）电容器。反馈端子的杂散电容会导致不稳定。当使用high时，最有可能出现此问题设置外部电阻值以设置输出电压。添加输出和反馈引脚之间的100 pF电容器并将输出电容增加到6.8μF（或更大）会解决问题的。
最小负荷
当使用外部电阻设置输出电压时分压器，建议通过提供最小负载的电阻器。应注意的是，最小负载电流在几个电气特性测试条件，所以必须使用值来获得这些测试lim its的相关性。该零件在100微安以下进行参数测试，但无负载运行。
漏失电压
稳压器的漏失电压定义为输出电压保持在输出电压测量值100 mV范围内所需的最小输入输出电压差，并用1V差分进行测量。各种类型的压降负载电流值列在电气特性下。如果调节器由带电容滤波器，最小交流线电压和最大必须使用负载电流来计算最小电压在调节器的输入端。最小输入电压，包括滤波电容器上的交流纹波，不得下降低于保持LP2954正常工作所需的电压。还建议验证在最低运行条件下运行环境温度，因为过滤器的ESR增加电容器使这成为一个最坏情况下的压降测试由于波纹幅度增加。
散热器要求
LP2954可能需要散热器，具体取决于应用的最大功耗和最大环境温度。在所有可能的工作条件下，结温必须在范围内在绝对最大额定值下指定。要确定是否需要散热器，最大功率必须计算调节器耗散的P（max）。它是重要的是要记住，如果调节器是由连接到交流线路的变压器，最大必须使用规定的交流输入电压（因为该程序会将最大直流输入电压降低至调节器）。图1显示了电路。计算耗散功率的公式在调节器中也如图1所示。
下一个必须计算的参数是最大允许温升TR（max）。这是经过计算的使用公式：TR（max）=TJ（max）–TA（max）式中：TJ（max）为最大允许连接点温度TA（max）是最高环境温度使用TR（max）和P（max）的计算值，即结对环境热阻的要求值，
θ（J-A），现在可以找到：θ（J-A）=TR（max）/P（max）如果计算值为60摄氏度或更高，调节器可以在没有外部散热器的情况下操作。如果计算值低于60摄氏度/瓦，则需要外部散热器。此散热器所需的热阻可以使用以下公式计算：θ（H-A）=θ（J-A）－θ（J-C）－θ（C-H）
θ（J-C）是外壳热阻的连接点，即对于LP2954，规定为最大3°C/W。θ（C-H）是散热器热阻的情况，即取决于界面材料（如使用）。详细情况和典型值，请参阅
电气特性部分。
θ（H-A）是散热器与环境热阻的比值。就是这个规格（列在散热器制造商数据上表）定义散热器的有效性。这个选定的散热器必须具有等于或小于由上面列出的公式。输出电压编程调节器可以使用其内部电阻分压器，通过连接输出和感应管脚将反馈和5V抽头引脚连接在一起。或者，它可以编程为1.23V参考电压和30V最大额定电压外部电阻对（见图2）。输出电压的完整公式为：
这里VREF是1.23V参考电压，IFB是反馈电压引脚偏置电流（典型值为-20毫安）。建议的最小负载电流为1微安，设置的上限为1.2 MΩ开启在调节器必须与之一起工作的情况下，R2的值空载（见最小负载）。IFB将产生典型的2%可在室温下消除的VOUT误差通过修剪R1。为了获得更好的精度，选择R2=100 kΩ在增加电阻的同时将此误差减小到0.17%程序电流为12微安。因为典型的静态电流为120微安，此附加电流可忽略不计。
脱落检测比较器
这个比较器产生一个逻辑“低”，每当输出超出约5%的规定。这个数字从比较器的内置偏移量60毫伏除以参考1.23V（参考第1页的方框图）。无论编程输出电压如何，5%的低跳闸电平保持不变。异常情况可能由低输入电压、电流限制或热限制引起。图3给出了一个时序图，显示了输出电压、误差输出和输入电压年龄之间的关系，因为输入电压上升和下降到为5V输出编程的调节器。错误信号变成输入电压约为1.3V时为低。它在大约5V输入时变高，其中输出等于4.75V，因为电压降是负载取决于，输入电压跳闸点将随负载而变化当前。输出电压触发点没有变化。比较器有一个开路集电极输出，需要一个外部上拉电阻器。该电阻器可以连接至调节器输出或其他电源电压。使用调节器输出防止组件输出上出现无效的“高”，如果将其拉到外部当调节器输入电压降低到低于1.3V。在选择上拉电阻器的值时，请注意虽然输出电流可以降低400微安，但这一电流会增加电池电量排水管。建议值范围为100 kΩ至1 MΩ。这个如果输出未使用，则不需要电阻器。当VIN≤1.3V时，错误标志引脚变为高阻抗，允许错误标志电压上升至其上拉电压。使用VOUT作为上拉电压（而不是外部5V电源）将使错误标志电压保持在1.2V以下（典型）在这种情况下。用户可能希望分割使用等值电阻（10 kΩsug）的错误标志电压，以确保在任何故障期间都有低电平逻辑信号条件，同时在正常操作。
输出隔离
调节器输出可以通过调节器输入电源与一个有效的电压源（如电池）保持连接关闭，只要调节器接地引脚接地。如果接地销保持浮动，则损坏如果输出被外部电压源。降低输出噪声在参考应用中，减少输出端有交流噪声。一种方法是减少通过增加输出电容来调节带宽。这个是相对低效的，因为电容的大幅度增加需要得到显著改善。旁路电容器可以更有效地降低噪声放置在R1上（参见图2）。选择所用电容器的公式为：
其值约为0.1μF。使用时输出电容器必须为6.8μF（或更大）才能保持稳定。0.1μF电容器降低了高频增益将电路的输出噪声从260微伏降低到一个单位至80微伏，使用10赫兹至100千赫带宽。而且，噪音是不再与输出电压成正比，因此在高输出电压下改善更为明显。关机输入当“低”（<1.2V）应用于停机输入。为了防止可能的误操作，关闭输入必须主动终止。如果输入是从开路集电极逻辑，应在停机输入端连接一个上拉电阻器（20 kΩ至100 kΩrec至调节器输入。如果关闭输入是由一个主动拉高和拉低（像运算放大器），上拉电阻不是必需，但可以使用。如果不使用关闭功能，则通过简单的关断可以节省上拉电阻直接输入到调节器输入。重要提示：由于绝对最大额定值状态关闭输入不能低于0.3V接地，反向电池保护功能可保护如果停堆输入受到限制，则会牺牲调节器输入直接到调节器输入。如果在应用中需要反向电池保护，则必须在停机输入和调节器输入之间使用上拉电阻器。
